五轴数控雕铣机设计.doc

吉 林 农 业 大 学 学士学位毕业设计 说 明 书 论文题目： 五轴数控雕铣机设计 学生姓名： 方柯 专业年级： 机械设计制造及其自动化2010级 指导教师： 赵丽萍 职称 副教授 2014年 5 月 26日 目 录 题目 II 摘要及关键词 II 1前 言 1 1.1 课题的研究背景与意义 1 1.2 雕铣加工概述 1 1.2.1 雕铣加工基本原理 1 1.2.2 雕铣加工分类、特点和适用范围 2 1.3 雕铣加工技术的发展现状 2 1.4 本课题的主要任务 3 1.5 本章小结 3 2 五轴联动雕铣成型机床总体结构设计 4 2.1 雕铣成型加工机床的构成及结构形式 4 2.2 雕铣数控成型机总体结构设计 4 2.3 机床进给系统设计方案的确定 4 2.3.1 机械结构方案确定 4 2.3.2 控制系统方案确定 5 2.3.3 机床主要技术参数及精度指标 5 2. 4 其他组件的方案确定 6 2.4.1 滚珠丝杠的支撑型式 6 2.4.2 轴承的配置形式 7 2.4.3 主轴组件的调整 8 2.5 本章小结 8 3 五轴联动数控雕铣机床进给系统的设计与计算 8 3.1 主轴（Z轴）传动系统部件的设计计算 8 3.1.1 Z轴滚珠丝杠的工作情况分析 8 3.1.2 Z轴滚珠丝杠副的主要技术参数及设计、计算流程 8 3.2 XY轴进给传动系统精密部件的设计 12 3.2.1 X轴滚珠丝杠的工作情况分析 12 3.2.2 X轴滚珠丝杠的设计计算 12 3.2.3 传动系统的刚度计算 17 3.2.4传动系统刚度验算 22 3.2.5 X轴进给机构转动惯量的计算及电机的选择 23 3.3 蜗杆传动结构设计 25 3.3.1 蜗轮蜗杆的工作情况分析 25 3.3.2 蜗轮蜗杆传动设计计算 25 3.3.3验算接触疲劳强度校核 26 3.3.4接触疲劳强度校核： 27 3.4 锥齿轮的结构设计 28 3.4.1 锥齿轮的工作情况分析 28 3.4.2 接触强度校核 30 3.4.3 弯曲强度校核 30 3.5本章小结 31 4 机床控制系统设计 31 4.1 PAC 选型 31 4.2 PAC Systems RX3i的模块介绍 31 4.3 步进电机驱动器 32 4.4 步进电机控制程序 32 4.5本章小结 34 总 结 35 参考文献 36 致 谢 37 附 件 38  五轴数控雕铣机设计 姓 名：方柯 专 业：机械设计制造及其自动化 指导教师：赵丽萍 摘 要：本文首先阐述了雕铣技术的研究背景和意义，然后阐述了五轴数控雕铣成型机床总体结构设计，其中包括雕铣加工机床的构成及结构形式、雕铣数控成型机总体结构设计、机床进给系统设计方案的确定、其他组件的方案确定，接着阐述了雕铣数控雕铣机床进给系统的设计与计算，最后阐述了机床控制系统的设计。 本课题通过对雕铣加工机结构进行改进，应用五轴联动的结构进行加工，通过对数控雕铣机床机械系统功能的分析，在原有的雕铣加工机基础上进行结构改进最终完成了雕铣成型机床总体结构和进给系统的设计；并在此基础上完成了控制系统的设计，最后通过改进雕铣加工机床的结构；控制系统采用PAC系统，提高了雕铣成型加工过程的自动化。 关键词： 雕铣；五轴联动 ；PAC Five-axis CNC milling machine design Name： Major：chanical Design Manufacturing and Automation Tutor：Abstract: This paper first describes the background and significance of the engraving and milling technology, then describes the five-axis CNC milling machine shaping the overall design, including the composition and structure of the form of engraving and milling machine tools, CNC engraving and milling machine overall structural des